Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
Chương 3 - Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
Theo Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam, “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi
của các thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh
hưởng xấu đến con người, sinh vật”.
Nguyên nhân gây ô nhi m môi trường c th
do c c qu tr nh t nhi n như
hoạt động núi ửa, thi n tai, ũ, bão,... hoặc c c hoạt động nhân tạo của con người
trong c c qu tr nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông v sinh hoạt.
3.1. Ô nhiễm nước
3.2. Ô nhiễm không khí
3.2.1. Khái niệm về ô nhiễm không khí
* Kh i niệm
Ô nhi m không khí
s c mặt của chất ạ hoặc s biến đổi quan trọng trong
th nh phần không khí gâ t c hại đến s c kho con người, các hệ sinh th i, các vật
iệu kh c nhau hoặc m giảm tầm nh n a.
3.2.2. Các tác nhân gây ô nhiễm không khí
* C c t c nhân gâ ô nhi m không khí c th ở th rắn (bụi, mồ h ng, muội
than), dưới h nh th c giọt (sương mù sunphat) ha ở th khí (SO2, NO2, CO,…). Các
t c nhân ô nhi m không khí chủ ếu: SO2, NOx, CO, c c h drocacbon, bụi/c c hạt ơ
ửng.
Ngo i ra, chất ô nhi m không khí cũng c th được chia th nh chất ô nhiễm sơ
cấp và chất ô nhiễm thứ cấp. Chất ô nhi m sơ cấp
chất thải ra tr c tiếp từ c c
hoạt động của con người hoặc qu tr nh t nhi n v gâ t c động ấu đến con người.
Chất ô nhi m sơ cấp chịu s biến đổi trong môi trường, c c sản phẩm của qu tr nh
biến đổi c th
c c chất gâ ô nhi m kh c được gọi
chất ô nhi m th cấp.
C 5 chất ô nhi m sơ cấp chính đ ng g p hơn 90% v o t nh trạng ô nhi m không
khí to n cầu. C c chất n
bao gồm: SO2 (Sunfua dio it), NO (C c o it của Nitơ),
CO (Cacbon mono it), HC (C c h drocacbon) v c c hạt ơ ửng.
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
1
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
* Nguồn ô nhi m: V bản chất, phân biệt hai nh m nguồn ô nhi m không khí:
- gu n tự nhiên: Nguồn gây ô nhi m t nhiên bao gồm bão c t, núi ửa phun,
ch
rừng,
•
c sinh vật th i r a ...
Phun núi ửa: Núi lửa phun ra nh ng nham thạch nóng và nhi u khói bụi giàu
sulfua, mêtan và nh ng loại khí khác. Không khí ch a bụi lan tỏa đi rất xa vì nó
được phun lên rất cao.
•
Ch
rừng: Các đám ch
rừng và đồng cỏ bởi các quá trình t nhiên như
sấm chớp, cọ sát gi a thảm th c vật và cỏ khô. Các đám ch
n
thường lan truy n
rộng, phát thải nhi u bụi và khí.
•
Bão bụi gây ra do gió mạnh và bão: mưa b o mòn đất sa mạc và đất trồng và
gió thổi tung lên thành bụi. Nước bi n b c hơi cùng với sóng bi n tung bọt mang
theo bụi mu i lan truy n vào không khí.
•
C c qu tr nh th i r a của các động vật và th c vật chết ở t nhiên cũng thải
ra các chất khí ô nhi m.
•
C c phản ng hóa học gi a các khí t nhiên hình thành các khí sulfua, nitric,
c c oại mu i...
Bảng 1. Chủng oại v nguồn g c c c nh m chất ONKK chính
THỂ
CHẤT Ô NHIỄM
NGUỒN THẢI
Núi ửa
CO2
Hô hấp của sinh vật
THỂ
Nhi n iệu h a thạch
KHÍ
Núi ửa
CO
M
Hydrocacbon
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
nổ
Th c vật, vi khuẩn
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
2
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
M
nổ
Kỹ nghệ h a học
Hợp chất h u cơ
Ð t r c - S ch
Núi ửa - Nhi n iệu h a thạch
SO2 v c c dẫn uất của S
Sương mù bi n - Vi khuẩn
Vi khuẩn
Dẫn uất của N
S đ t ch
Trung tâm ngu n tử
Chất ph ng ạ
Nổ hạt nhân
Núi ửa - Thi n thạch
Xâm th c do gi
Kim oại nặng - Khoáng
Nhi u kỹ nghệ
THỂ
M
nổ
RẮN
Ch
rừng
Hợp chất h u cơ t nhi n
hoặc tổng hợp
Ð tr c
Nông nghiệp (Nông dược)
Ph ng ạ
Nổ hạt nhân
- gu n nhân t o: Do c c hoạt động con người, gồm:
+ ản xuất công nghi p: Bao gồm c c khí thải được thải ra từ qu tr nh đ t ch
ngu n, nhi n iệu v s b c hơi, rò rỉ, thất tho t trong qu tr nh sản uất ha tr n
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
3
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
c c đường dẫn. Ví dụ: CO2, SO2, NO2,... C c khí n
thường c nồng độ độc hại
cao v tập trung.
+ Ho t động nông nghi p: Hoạt động trồng trọt v chăn nuôi trong nông nghiệp
là các nguyên nhân gây ph t thải c c khí thải như CH4, H2S g p phần gâ ô nhi m
môi trường không khí.
+ Giao thông vận tải: khí ả từ e ô tô, e m , m
ba ,...
â
nguồn ô
nhi m di động v phân t n rộng.
+ inh ho t: bếp đun, ò sưởi, đ t r c,…Tu c c nguồn gâ ô nhi m n
ở quy
mô nhỏ nhưng t c động cục bộ tr c tiếp trong mỗi gia đ nh v c th đ
ại hậu
quả ớn v âu dài.
H p hông in
1 T c
ng của ô nhiễm không khí n
c kho con người
Hầu hết các chất ô nhiễm đ u gây tác h i đ i với s c kho con người, ảnh cấp t nh
c th gây ra t vong, ảnh hưởng mãn tính có th gây ung thư phổi. V d : C
gây
ra ng t thở do ái lực m nh với Hêmôglôbin và gây t vong ở n ng độ trên 750 ppm;
SO2 gây ra k ch ng đường hô hấp, viêm lo t phế quản và phổi; NOx gây cay mắt,
bỏng rát phế quản, phổi; H2S ở n ng độ thấp gây nh c đầu, khó chịu, ở n ng độ cao
(> 150ppm) gây tổn thương màng nhày của cơ quan hô hấp, viêm phổi; ở n ng độ
khoảng 700ppm đến 900ppm có th xuyên màng phổi, xâm nhập m ch máu, dẫn đến
t
vong....
i n h nh như v
ngộ độc sương kh i ở
10/12/1952 làm chết 5000 người
uân
ôn diễn ra từ 5-
au sự c này, chính phủ Anh đã ban hành uật ô
nhiễm không khí (1956).
H p hông in
T c
ng của ô nhiễm không khí n h c
công
nh
iệ
d ng
Các tác nhân gây ô nhiễm không kh còn ảnh hưởng đến động thực vật và công tr nh
xây dựng
- SO2, NOx t o nên H2SO4, HNO3 là thành phần ch nh của mưa axit, làm thi t
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
4
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
h i mùa màng, nhiễm độc cây tr ng, giảm tuổi thọ của các sản phẩm vải, nilông, tơ
nhân t o, đ dùng bằng da, giấy, ảnh hưởng đến chất lượng của các công trình xây
dựng,…
- ắt th p và các kim lo i khác ở trong môi trường kh ẩm, n ng bị ô nhiễm kh
SO2 th bị han gỉ rất nhanh Các công tr nh xây dựng, các tượng đài, các di t ch lịch
s và văn hoá, các vật li u xây dựng đ u bị ăn mòn, n t n , mất màu, bong sơn,
bởi môi trường không kh đã ô nhiễm.
- H2 làm tổn thương lá cây, r ng lá, giảm khả năng sinh trưởng ở thực vật
-
ng độ SO2 trong không khí chỉ độ 0,03 ppm đã gây ảnh hưởng đến sinh
trưởng của rau quả. Ở n ng độ cao thì trong một thời gian ngắn đã làm r ng lá và
gây chết đ i với thực vật.
- Khí SO2 đặc bi t có h i đ i với lúa m ch và cây bông. Nhi u loài hoa và cây
ăn quả k cả cam quýt, đặc bi t nh y cảm đ i với Cl2 trong nhi u trường hợp ngay
cả n ng độ tương đ i thấp. Các cây thuộc họ Thông cũng rất nh y cảm với khí SO2.
- Kh sulfurơ gây nguy h i đ i với vật li u xây dựng và đ dùng, chính vì sự
biến đổi thành axit sulfuric. Sắt thép và các kim lo i khác ở trong môi trường khí
ẩm, nóng bị ô nhiễm khí SO2 thì bị han gỉ rất nhanh.
- Các công tr nh xây dựng, các tượng đài, các di t ch lịch s và văn hoá, các vật
li u xây dựng,... đ u bị huỷ ho i bởi môi trường không khí đã ô nhiễm: ăn mòn, n t
n , mất màu, bong sơn,
3.2.3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí trên phạm vi toàn cầu
3.2.3.1. Mưa axit
- Nước mưa không ô nhi m bản thân n đã hơi a it. Khi c c khí thải như SO 2,
NO2 do con người thải v o khí qu n phản ng với hơi nước tạo th nh c c axit
(H2SO4, HNO3) s
m cho nước mưa c tính axit mạnh hơn.
Cơ chế của quá trình hình thành các tác nhân gây mưa a it trong t nhi n:
•
Lưu huỳnh:
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
5
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
S + O2 → SO2
Qu tr nh đ t ch
ưu huỳnh trong khí o i s sinh ra ưu huỳnh điô ít.
SO2 + OH• → HOSO2•
Phản ng ho hợp gi a ưu huỳnh điô ít v c c hợp chất g c hiđrô it.
HOSO2• + O2 → HO2• + SO3
Phản ng gi a hợp chất g c HOSO2• v O2 s cho ra hợp chất g c HO2• v SO3 ( ưu
huỳnh triô ít).
SO3(k) + H2O( ) → H2SO4(l)
Lưu huỳnh triô ít SO3 s phản ng với nước v tạo ra a ít su furic H2SO4.
chính
•
â
th nh phần chủ ếu của mưa a ít.
Nitơ:
N2 + O2 → 2NO
2NO + O2 → 2NO2
3NO2(k) + H2O( ) → 2HNO3(l) + NO(k)
Axít nitric HNO3 chính
- Mưa axit
th nh phần của mưa a ít.
m ảnh hưởng đến đa dạng sinh học trong c c thủ v c, tăng độ
chua của đất, ph hoại câ trồng, ăn mòn v ph hủ c c công tr nh â d ng,…
- Mưa axit
t c nhân ô nhi m th cấp, cũng
vấn đ quan trọng trong ô
nhi m không khí. Nước mưa bình thường chỉ mang tính axit nhẹ, không c t c hại
g . Tu nhi n, c c khí thải như SO2, NO2 do con người thải v o khí qu n ho tan
với hơi nước trong không khí tạo th nh c c hạt axit sulfuric (H2SO4), axit nitric
(HNO3). Khi trời mưa, c c hạt axit n
tan ẫn v o nước mưa, làm độ pH của nước
mưa giảm. Nếu nước mưa có độ axit dưới 5,6 được gọi
mưa axit. Mưa axit ảnh
hưởng ấu tới c c thuỷ v c. C c dòng chả do mưa axit đổ v o ao, hồ s
của ao, hồ giảm nhanh ch ng, c c sinh vật trong ao, hồ, su
m độ pH
ếu hoặc chết ho n
to n. Hồ, ao trở th nh c c thuỷ v c chết. Mưa axit ảnh hưởng ấu tới đất do nước
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
6
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
mưa ngấm u ng đất
m tăng độ chua của đất,
m su tho i đất, câ c i kém ph t
tri n. L câ gặp mưa axit s bị “ch ” ấm chấm, mầm s chết khô, khả năng quang
hợp của câ giảm, cho năng suất thấp. Mưa axit còn ph huỷ c c vật iệu
kim oại,
m bằng
m giảm tuổi thọ của c c công tr nh â d ng, các tượng d i, c c di tích
ịch sử v văn hoá.
3.2.3.2. Suy thoái tầng ozon
- Tr i đất được bảo vệ tr nh t c hại của c c tia c c tím bởi một tầng ozon
trong tầng b nh ưu khí qu n (ở độ cao từ 25- 30 km). B c ạ tia c c tím c th gâ
hủ hoại mắt, m đục thủ tinh th , gâ ung thư da, m tăng c c bệnh v đường hô
hấp,… Ước tính giảm sút 1% tầng ozon trong khí qu n m ượng tia c c tím chiếu
u ng Tr i đất tăng n 2%, đi u đ
m cho s trường hợp bị ung thư tăng n 5 đến
7%.
- Khi tia c c tím chạm c c phân tử ozon, n s cắt c c phân tử n , đ tạo ra
O và O2. C c chất n
vậ
tầng ozon
mau ch ng kết hợp trở ại, t i tạo ozon v sinh nhiệt... như
tầng c th t i tạo, biến tia c c tím c hại trở th nh nhiệt (vô
hại).
UV + O3 O + O2 O3 + nhiệt
- S s ng tr n Tr i đất tù thuộc v o t c động bảo vệ n
của tầng ozon. Nếu
không, s s ng không th tồn tại.
- Tu nhi n, mặt tr i của s ph t tri n kinh tế
hại cho môi trường, ảnh hưởng đến
s ph t thải nhi u chất độc
chắn tia tử ngoại cho Tr i đất. C c chất chính
m su tho i tầng ozon bao gồm: CFCs (ChloroFluoroCarbon), CH4, NOx, Halons.
+ Phản ng phân hủ Ozon: Dưới t c động của tia tử ngoại (UV), ozon bị
phân hủ theo phản ng sau.
O3 + UV O2 + O*
O* + O3 2O2
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
7
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
Ngoài ra, trong tầng b nh ưu c c t c nhân phân hủ ozon đi n h nh như CFCs s bị
phân hủ dưới t c động của nh s ng, ví dụ:
CF2Cl2 + UV CF2Cl + Cl*
Ngu n tử c o được giải ph ng ở tr n s tham gia úc t c cho qu tr nh phân hủ
ozon ở tầng ozon:
Cl* + O3 ClO + O2
ClO + O* Cl* + O2
Ngo i ra còn c phản ng phân hủ ozon do c c t c nhân kh c:
X* + O3 XO + O2
XO + O* X* + O2
O* + O3 2O2
Trong đ , X c th bao gồm: C , NO, OH, H. Cấu tử X được t i tạo sau qu tr nh
phân hủ ozon, do đ mỗi ngu n tử ha phân tử X c th phân hủ h ng ng n phân
tử ozon trước khi phản ng úc t c bị kết thúc do X phản ng với một phân tử kh c
ozon. Chính v đi u n
m
m tổn thương tầng ozon một c ch nghi m trọng.
H p hông in
3: D b o
ho i ầng ozon
Theo dự đoán của các nhà khoa học, đến năm 2030 sự suy thoái tầng ozon trên
ph m vi toàn cầu là 6,5% và 16% ở các nước vĩ độ từ 600 trở lên Trong trường hợp
chương tr nh ozon ho t động c hi u quả, th sự suy thoái tầng ozon vẫn còn m c
2% trên ph m vi thế giới và 8% ở các vĩ độ trên 600.
3.2.3.3.
iệu ứng nhà kính
- Hiệu ng nh kính ả ra khi một s khí đặc biệt trong khí qu n c t c động
ngăn cản b c ạ s ng d i từ mặt đất phản ạ v o khí qu n v do đ
độ b mặt Tr i đất. Chính nhờ hiệu ng n
m tăng nhiệt
m nhiệt độ Tr i đất đủ ấm đ du tr s
s ng tr n h nh tinh chúng ta.
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
8
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
Hình 1. Hiệu ng nh kính
- B c ạ Mặt trời bao gồm c c phần tử ngoại (UV), khả kiến (VIS), hồng ngoại
(IR), sau khi đi v o khí qu n Tr i đất, th nh phần UV bị tầng ozon hấp thụ, chỉ còn
ại th nh phần VIS v một phần IR đến mặt đất v bị mặt đất hấp thụ. Sau khi hấp
thụ năng ượng, mặt đất b c ạ trở ại khí qu n c c b c ạ s ng d i hơn s ng của
nh s ng đã hấp thụ, c c b c ạ n
chủ ếu
b c ạ IR. B c ạ IR bị khí nh kính
trong khí qu n hấp thụ v tỏa nhiệt, m khí hậu ấm n.
- Các khí nhà kính chủ ếu bao gồm:
+ T nhi n: H2O, CO2, CH4, N2O
+ Nhân tạo: CFCs, CO2, NOx, CH4
- Tuy nhiên, ngày nay các hoạt động của con người
v o khí qu n ng
c ng tăng, b c ạ từ mặt đất bị gi
trung b nh của Tr i đất ng
c ng tăng.
m nồng độ khí CO2 thải
ại nhi u hơn n n nhiệt độ
ngu n nhân của hiện tượng nóng n
to n cầu . Ước tính trong vòng 100 năm trở ại đâ , nhiệt độ trung b nh Tr i đất đã
tăng
n khoảng 0,5oC v trong thế kỷ n
nhiệt độ s tăng từ 1,5 oC - 4,5oC so với
thế kỷ XX.
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
9
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
- S nóng
n to n cầu s làm m c nước bi n dâng cao, băng tan s
m ngập
nhi u vùng tr n thế giới, khí hậu biến đổi, gia tăng tần suất thi n tai ( ụt, bão, hỏa
hoạn), gây nhi m mặn nhi u con sông,...
3.2.3.4. Biến đổi khí hậu
ịnh nghĩa biến đổi kh hậu: Biến đổi khí hậu
s biến đổi một c ch c ý
nghĩa t nh trạng trung b nh chung của khí hậu ha nh ng khả năng thay đổi của
chính nó, mà đã tồn tại trong một khoảng thời gian d i (từ một v i thập kỷ hoặc d i
hơn) (IPCC).
Ngày nay, biến đổi khí hậu
một trong nh ng vấn đ được quan tâm h ng
đầu tr n phạm vi to n thế giới. Biến đổi khí hậu đã tàn phá v ảnh hưởng đến s cân
bằng t nhi n của c c hệ sinh th i. Gần đâ , i n tiếp nh ng báo cáo cho thấ s
tăng nhiệt độ trong mùa hè, trong khi đ tần suất thi n tai v o mùa đông không
ngừng tăng và diện tích băng đ cũng giảm mạnh ở 2 c c Tr i đất cũng như ở c c
vùng băng tu ết vĩnh c u.
Hoạt động của con người k từ c ch mạng công nghiệp đã
c c khí nh kính trong khí qu n,
m tăng
m tăng s
ượng
c b c ạ từ CO2, metan, ozon tầng đ i
ưu, CFC v nitơ ô it. Nồng độ CO2 v metan đã tăng khoảng 36% v 148% k từ
gi a thập ni n 1700. C c m c n
đoạn 650.000 năm gần đâ ,
được em
cao hơn c c m c trong su t giai
giai đoạn c c c d
iệu đ ng tin cậ được phân tích
từ c c õi băng. Ít c dấu hiệu địa chất tr c tiếp cho thấ gi trị CO 2 này cao trong
khoảng thời gian c ch đâ 20 triệu năm.
t nhi n iệu h a thạch tạo ra khoảng 3/4
ượng khí CO2 tăng th m từ c c hoạt động của con người trong vòng 20 năm qua.
Hầu hết c c đ ng g p còn ại
do tha đổi mục đích sử dụng đất đặc biệt
ph
rừng.
Nồng độ CO2 đang tiếp tục tăng do việc đ t nhi n iệu h a thạch v tha đổi
sử dụng đất. T c độ tăng nồng độ n
trong tương ai s phụ thuộc v o s ph t tri n
của kinh tế không b n v ng, ã hội, công nghệ v t nhi n. B o c o v c c kịch bản
ph t thải của IPCC đưa ra c c kịch bản ph t thải CO2 trong tương ai từ 541 đến 970
ppm v o năm 2100 (tăng 90-250% k từ năm 1750).
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
10
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
Hình 2. Bi u đồ gia tăng h m ượng CO2 v nhiệt độ trong khí qu n
Nóng
n to n cầu
hiện tượng nhiệt độ trung b nh của không khí v c c đại
dương tr n Tr i ất tăng n theo c c quan s t trong c c thập kỷ gần đâ . Trong thế
kỉ XX, nhiệt độ trung b nh của không khí gần mặt đất đã tăng 0,6 ± 0,2 °C (1,1 ± 0,4
°F). Ủ ban Li n chính phủ v Biến đổi Khí hậu (IPCC) nghi n c u s gia tăng
nồng độ khí nh kính sinh ra từ c c hoạt động của con người như đ t nhi n iệu h a
thạch v ph rừng
m cho nhiệt độ Tr i
ất tăng
n k từ gi a thế kỷ 20. IPCC
cũng nghi n c u s biến đổi c c hiện tượng t nhi n như b c ạ mặt trời v núi ửa
gâ ra phần ớn hiện tượng ấm n từ giai đoạn ti n công nghiệp đến năm 1950 và có
s ảnh hưởng ạnh đi sau đ . C c kết uận cơ bản đã được ch ng th c bởi hơn 45 tổ
ch c khoa học v viện h n âm khoa học, bao gồm tất cả c c viện h n âm của c c
nước công nghiệp h ng đầu.
C cd
n thiết ập mô h nh khí hậu được t m tắt trong b o c o gần đâ nhất
của IPCC chỉ ra rằng nhiệt độ b mặt Tr i ất s c th tăng 1,1 đến 6,4 °C (2,0 đến
11,5 °F) trong su t thế kỷ XXI. C c ếu t không chắc chắn trong tính to n n
n khi khi c c mô h nh sử dụng nồng độ c c khí nh kính c độ chính
nhau v sử dụng c c thông s ước tính kh c nhau v
tăng
c khác
ượng ph t thải khí nh kính
tương ai. C c ếu t không chắc chắn kh c bao gồm s ấm dần
n v c c biến đổi
i n quan s kh c nhau gi a c c khu v c tr n to n thế giới. Hầu hết c c nghi n c u
tập trung trong giai đoạn đến năm 2100. Tu nhi n, s ấm dần n s tiếp tục di n ra
sau năm 2100 cả trong trường hợp ngừng ph t thải khí nh kính, đ u n
do nhiệt
dung ri ng của đại dương ớn v carbon dio ide tồn tại âu trong khí qu n.
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
11
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
Nhiệt độ to n cầu tăng s
m m c nước bi n dâng
nv
m biến đổi ượng
gi ng thủ , c th bao gồm cả s mở rộng của c c sa mạc vùng cận nhiệt đới. Hiện
tượng ấm n được d đo n s di n ra mạnh nhất ở Bắc C c.
Tiếp tục c nh ng cuộc tranh uận chính trị v tranh cãi trong công chúng v
việc iệu c phải
Tr i
ất th c s đang ấm dần
n, v con người cần phải
mg
đ đ i ph với hiện tượng n . Người ta t m nhi u c ch đ giảm thi u ượng ph t
thải; thích nghi đ giảm thiệt hại do s ấm n gâ ra; v đặc biệt hơn n a
c c kỹ thuật địa chất đ c th
m giảm thi u s ấm
p dụng
n. Hầu hết c c chính phủ đã
ký v thông qua Nghị định thư K oto với mục đích giảm ph t thải khí nh kính.
Bằng ch ng phổ biến nhất v hiện tượng nóng
n to n cầu
đổi trong nhiệt độ trung b nh tr n to n cầu gần b mặt Tr i
tu ến tính, nhiệt độ trung b nh n
1906-2005. T c độ ấm
giai đoạn n
u hướng tha
ất. Th hiện tr n thang
tăng 0,74 °C ±0,18 °C trong khoảng thời gian
n trong vòng 50 năm gần đâ hầu như tăng gấp đôi trong
(0,13 °C ±0,03 °C mỗi thập kỷ, so với 0,07 °C ± 0,02 °C mỗi thập kỷ
trong giai đoạn đầu). Ảnh hưởng của đảo nhiệt đô thị được ước tính g p th m v o
khoảng 0,002 °C cho s ấm
n trong mỗi thập kỷ k từ năm 1900. Nhiệt độ trong
tầng đ i ưu dưới tăng trong khoảng 0,12 - 0,22 °C (0,22 - 0,4 °F) mỗi thập kỷ từ
năm 1979 theo c c đo đạc nhiệt độ vệ tinh. Người ta tin rằng nhiệt độ tương đ i ổn
định trong một hoặc hai ng n năm qua cho đến trước năm 1850, v c s dao động
cục bộ như thời kỳ ấm trung cổ ha thời kỳ băng h nhỏ.
H p hông in
4: Thông in ề hiện ượng ấm n bấ hường
Theo các t nh toán của Vi n ghiên c u Không gian Goddard của A A, năm
2005 là năm ấm nhất, k từ khi c các s li u đo đ c đáng tin cậy từ cu i thập niên
1800, cao hơn m c kỷ l c năm 1998 vài phần trăm độ Các ước t nh của Tổ ch c
Kh tượng Thế giới và Bộ phận ghiên c u Kh hậu th cho rằng năm 2005 là năm
ấm nhất th hai, thua năm 1998
mà hi n tượng El
hi t độ năm 1998 ấm lên bất thường v đ là năm
ino với cường độ m nh nhất thế kỷ 20 đã diễn ra
ự ổn định
tương đ i của nhi t độ từ 1999 đến 2009 được xem là một giai đo n ổn định trong
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
12
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
thời gian ngắn v nếu x t trong khoảng thời gian dài th n c nhi u dao động
S tha đổi nhiệt độ di n ra kh c nhau ở nh ng khu v c kh c nhau tr n địa
cầu. Từ năm 1979, nhiệt độ tr n đất i n tăng nhanh hơn khoảng 2 ần so với s gia
tăng nhiệt độ ở đại dương (0,25 °C/thập kỷ tr n đất i n, 0,13 °C/thập kỷ ở đại
dương). Nhiệt độ đại dương tăng chậm hơn tr n đất i n bởi v c c đại dương c
nhiệt dung ri ng hiệu dụng ớn hơn v do đại dương mất nhiệt nhi u hơn thông qua
s b c hơi. Bắc b n cầu ấm nhanh hơn Nam b n cầu bởi v n c diện tích đất ớn
hơn v v n c nh ng khu v c rộng ớn c mùa tu ết v vùng bi n c băng che phủ,
nơi di n ra hiện tượng phản hồi ice-a bedo. Mặc dù c nhi u khí nh kính được thải
v o Bắc b n cầu hơn Nam b n cầu, nhưng n không g p phần v o s kh c biệt ở
m c độ ấm
n ở 2 vùng n
v c c khí nh kính c th tồn tại đủ âu đ hòa trộn
gi a hai b n cầu.
V c độ tr trong qu tr nh tru n nhiệt ở c c đại dương v v s phản ng
chậm chạp của c c ếu t ảnh hưởng gi n tiếp kh c, khí hậu c th mất h ng thế kỷ
hoặc âu hơn đ đi u chỉnh theo c c biến đổi n . C c nghi n c u v phản ng khí
hậu chỉ ra rằng thậm chí nếu c c khí nh kính được gi ổn định ở m c độ của năm
2000, th s ấm n sau đ v o khoảng 0.5 °C (0.9 °F) vẫn c th di n ra.
H p hông in
5: D b o ảnh hưởng của biến ổi khí h
ới Việ Nam
Theo dự báo ảnh hưởng của biến đổi kh hậu tới Vi t am, nếu nước bi n dâng
1m thì khoảng 39% di n t ch đ ng bằng sông C u ong, trên 10% di n t ch đ ng
bằng sông H ng và Quảng
inh, trên 2,5% di n t ch thuộc các tỉnh ven bi n
mi n Trung c nguy cơ bị ngập Khu vực thành ph H Ch Minh c nguy cơ bị
ngập là trên 20% di n t ch ( gu n: Kịch bản Biến đổi kh hậu, nước bi n dâng
cho Vi t am, 2012).
3.2.4. Sự lan truyền các chất ô nhiễm trong khí quyển
đánh gi m c độ ô nhi m môi trường không khí, ki m tra, ki m soát và d
báo cũng như phòng ngừa ô nhi m môi trường không khí được chính xác cần phải
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
13
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
xác định được nồng độ mỗi chất ô nhi m trong môi trường không khí. Một chất sau
khi bị thải v o khí qu n s ph t t n đi c c nơi. Qu tr nh ph t t n phụ thuộc v o
nhi u ếu t : đi u kiện khí tượng (hướng gi , t c độ gi , nhiệt độ v độ ẩm v chế
độ mưa); địa h nh, th nh phần khí v bụi thải,...
- Ảnh hưởng của gi : Gi h nh th nh c c dòng chu n động r i của không khí
tr n b mặt đất đ ng vai trò chính trong s ph t t n c c chất ô nhi m.
- Nhiệt độ của không khí c ảnh hưởng đến s phân b nồng độ chất ô nhi m
trong không khí ở tầng gần mặt đất. Thường c ng
n cao nhiệt độ không khí c ng
giảm nhưng trong một s trường hợp c hiện tượng ngược ại, c ng
không khí c ng tăng. Hiện tượng n
gọi
s
n cao nhiệt độ
nghịch đảo nhiệt v n cản trở s
ph t t n, gâ nồng độ đậm đặc nơi gần mặt đất.
ộ
cao
ộ
cao
Tầng nghịch đảo
Nhiệt độ
Nhiệt độ
a: b nh thường
b: nghịch đảo nhiệt
Hình 3. Hiện tượng nghịch đảo nhiệt, trong đ tầng không khí ấm nằm tr n tầng
không khí ạnh
-
ộ ẩm v mưa cũng c ảnh hưởng tới s
cu n trôi c c chất khí v bụi,
an tru n chất ô nhi m. Mưa s
m sạch khí qu n. Tu nhi n, mưa chỉ chu n ô
nhi m từ dạng khí sang dạng nước.
-
ịa h nh mặt đất ảnh hưởng đến khí hậu v s phân b chất ô nhi m. Không
khí ở phía sau c c đồi, gò, phía sau gi c nồng độ c c chất ô nhi m ớn hơn. Hướng
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
14
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
chu n động v
c của dòng không khí s t mặt đất trong khu v c c đồi núi kh c
a với c c vùng tr ng trải.
-
ặc đi m nguồn thải c ảnh hưởng mạnh tới s khuếch t n chất ô nhi m chịu
ảnh hưởng mạnh của địa h nh v t c độ gi .
3.2.5.
iện trạng ô nhiễm môi trường không khí ở Việt Nam (Phần đọc thêm)
- Tại c c th nh ph v đô thị ớn ở Việt Nam, nguồn gâ ô nhi m không khí chủ
ếu từ c c hoạt động giao thông vận tải, â d ng, công nghiệp, sinh hoạt của dân
cư v
ử ý chất thải. Trong đ , ô nhi m không khí do hoạt động giao thông vận tải
chiếm khoảng 70% (Bộ Giao thông vận tải 2010). Còn đ i với khu v c nông thôn ô
nhi m không khí chủ ếu do c c nguồn thải từ hoạt động nông nghiệp, sản uất ng
ngh v sinh hoạt của dân cư.
- B o c o môi trường Qu c gia năm 2010 cũng đã chỉ ra rằng, trong s c c khí
gâ ô nhi m tr n phạm vi to n qu c th hoạt động giao thông g p gần 85% ượng
khí CO, 95% ượng VOCs. Trong khi đ , hoạt động công nghiệp đ ng g p khí chính
là SO2. Riêng NO2, hoạt động giao thông v c c ng nh sản uất công nghiệp c tỷ ệ
ấp ỉ nhau.
i với TSP, ng nh sản uất i măng v vật iệu â d ng
nguồn
phát thải chủ ếu (chiếm khoảng 70%).
- Chất ượng môi trường không khí ở nước ta đang bị su giảm nghi m trọng, đặc
biệt
c c th nh ph
ớn như H Nội, Tp.Hồ Chí Minh. Một s đô thị mới hoặc c c
vùng ven đô do mật độ dân cư v giao thông ít hơn n n chưa ph t sinh c c vấn đ ô
nhi m không khí tr n diện rộng.
3.2. . Các giải pháp kiểm soát ô nhiễm không khí
C c giải ph p ki m so t ô nhi m không khí c th bao gồm 2 nh m giải ph p
chính:
- C c giải ph p quản ý:
+ Quản ý v ki m so t chất ượng môi trường không khí thông qua uật, c c chỉ
thị, ti u chuẩn chất ượng môi trường không khí.
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
15
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
+ Qu hoạch â d ng đô thị v khu công nghiệp hạn chế t i đa ô nhi m không khí
khu dân cư.
+ Tăng diện tích trồng câ đ hạn chế bụi, tiếng ồn, cải thiện chất ượng không khí
thông qua s hấp thụ CO2.
- C c giải ph p kỹ thuật:
+
p dụng c c biện ph p công nghệ, ắp đặt c c thiết bị thu ọc bụi v
ử ý khí
độc hại trước khi thải ra không khí
+ Ph t tri n c c công nghệ sạch
Ngo i ra, người ta cũng đã â d ng c c phương tr nh to n học đ mô tả s ph t t n
của chất ô nhi m trong không khí gọi
n
c c mô h nh ph t t n ô nhi m. C c mô h nh
cho phép đ nh gi s , d b o ô nhi m, từ đ đ
uất c c giải ph p thích hợp đ
ki m so t ô nhi m.
CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Tr nh b
kh i niệm ô nhi m môi trường không khí? Liệt k c c ngu n
nhân gâ ô nhi m không khí?
2. N u c c t c nhân gâ ô nhi m môi trường không khí?
3. Giải thích cơ chế phản ng ph hủ ozon v s su tho i tầng ozon tr n
Tr i đất?
4. Tr nh b
ngắn gọn nh ng ảnh hưởng của s ô nhi m môi trường không
khí tr n phạm vi to n cầu?
5. Nêu cơ chế an tru n chất ô nhi m trong khí qu n?
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lưu
c Hải (2002), Cơ sở khoa học môi trường, NXB
ại học Qu c gia Hà
Nội.
[2]. L Văn Khoa (2004), Khoa học Môi trường, NXB Giáo dục.
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
16
Chương 3 – Ô nhiễm môi trường/Ô nhiễm không khí
[3]. Ngu n Thị Ngọc Ẩn (2001), Sinh thái học đ i cương, NXB
ại học Khoa học
T nhiên TP HCM.
[4]. Lê Huy Bá, Lâm Minh Triết (2005), Sinh thái môi trường học cơ bản, NXB ại
học Qu c gia TP HCM.
[5]. L Hu B , Lâm Minh Triết (2005), Sinh thái môi trường ng d ng, NXB Khoa
học và kỹ thuật.
[6]. Phạm Ngọc ăng (1997), Quản lý Môi trường ô thị và Khu công nghi p, NXB
Khoa học và Kỹ thuật.
[7]. Lưu
c Hà, Nguy n Ngọc Sinh (2000), Quản lý môi trường cho sự phát tri n
b n vững, NXB ại học Qu c gia, Hà Nội.
[8]. Ngu n Nguyên Hồng và nnk (2003), Hỏi đáp v môi trường sinh thái, NXB
Giáo dục.
-Hết-
Bài giảng Cơ sở khoa học môi trường
ThS. Nguyễn Minh Kỳ
17